世纪浪人:从承揽运输到特种作业,中国民用直升机市场前景广阔

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世纪浪人:从承揽运输到特种作业,中国民用直升机市场前景广阔

2024-07-11 19:42| 来源: 网络整理| 查看: 265

8月12日,湖北随州市柳林镇,多辆车被冲走。(来源:上游新闻记者 牛泰 摄影)

一、 直升机概念

直升机(英文名称:helicopter),是一种以动力装置驱动的旋翼作为主要升力和推进力来源,能垂直起落及前后、左右飞行的旋翼航空器。

直升机主要由机体和升力(含旋翼和尾桨)、动力、传动三大系统以及机载飞行设备等组成。旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴及减速器等组成的机械传动系统来驱动,也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动。

图为第五届天津国际直升机博览会上展出的中航工业生产的轻型民用版AC-310直升机(来源:新华社)

直升机作为20世纪航空技术极具特色的创造之一,极大地拓展了飞行器的应用范围。直升机是典型的军民两用产品,可以广泛的应用在运输、巡逻、旅游、救护等多个领域。

直升机的最大时速可达300km/h以上,俯冲极限速度近400km/h,实用升限可达6000米(世界纪录为12450m),一般航程可达600~800km左右。携带机内、外副油箱转场航程可达2000km以上。根据不同的需要直升机有不同的起飞重量。当前世界上投入使用的重型直升机最大的是俄罗斯的米-26(最大起飞重量达56t,有效载荷20t)。当前实际应用的是机械驱动式的单旋翼直升机及双旋翼直升机,其中又以单旋翼直升机数量最多。

直升机的突出特点是可以做低空(离地面数米)、低速(从悬停开始)和机头方向不变的机动飞行,特别是可在小面积场地垂直起降。由于这些特点使其具有广阔的用途及发展前景。在军用方面已广泛应用于对地攻击、机降登陆、武器运送、后勤支援、战场救护、侦察巡逻、指挥控制、通信联络、反潜扫雷、电子对抗等。在民用方面应用于短途运输、医疗救护、救灾救生、紧急营救、吊装设备、地质勘探、护林灭火、空中摄影等特种作业。海上油井与基地间的人员及物资运输是民用的一个重要方面。

1947年10月,美国洛杉矶航空公司首次用S—51直升机开辟世界上第一条直升机航线。第一条直升机国际航线是1953年在比利时开辟的,那一年S—55直升机把布鲁塞尔,鹿特丹和马斯特里赫特与法国里尔联系起来。直升机问世以来,在民用领域获得越来越多的应用。

后来在一些大城市的两个机场之间建立了直升机航班,如英国伦敦的希思罗机场和盖特威克机场之间,日本东京的成田和羽田机场之间。

直升机既有优点,也有缺点。

1.优点

直升机的突出特点是可以做低空(离地面数米)、低速(从悬停开始)和机头方向不变的机动飞行,特别是可在小面积场地垂直起降。由于这些特点使其具有广阔的用途及发展前景。在军用方面已广泛应用于对地攻击、机降登陆、武器运送、后勤支援、战场救护、侦察巡逻、指挥控制、通信联络、反潜扫雷、电子对抗等。在民用方面应用于短途运输、医疗救护、救灾救生、紧急营救、吊装设备、地质勘探、护林灭火、空中摄影等。海上油井与基地间的人员及物资运输是民用的一个重要方面。

2.缺点

目前直升机相对飞机而言,振动和噪声水平较高、维护检修工作量较大、使用成本较高,速度较低,航程较短。直升机今后的发展方向就是在这些方面加以改进。飞行时受气象条件和地面导航影响较大。

据统计,我国目前拥有民用直升机的单位有22家,其中通用航空公司11家,其它单位11家,在册的民用直升机总数为97架(不包括武警部队)。仅为美国的0.92%,俄罗斯的2.77%,加拿大的6.06%,巴西的18.3%。按百万人均计算,我国每百万人拥有民用直升机0.07架,仅为世界水平的1/57,加拿大的1/738,美国的1/530,俄罗斯1/346,巴西的1/44。并且型号吨位档次不全,比例失调:小型多、轻型多、中型少、重型无。同时由于我国所拥有的民用直升机性能所限,用途比较单一,还远远满足不了国民经济发展的需要。

二、发展现状

我国地域辽阔,国土纵深宽广,有平原、丘陵,也有高山、峡谷,拥有1.8万千米的海岸线,非常适合民用直升机产业的发展。

进入二十一世纪,中国直升机市场迎来井喷式时代。

我国民用直升机市场近年来发展迅速,机队保有量快速增长,国产民用直升机相继取证走向市场,随着国家和地方政府扶持政策的逐步落地,中国民用直升机产业正迎来的发展机遇。

1. 开启快速增长模式

从近30年的发展看,中国民用直升机市场经历了缓慢发展到爆发式增长的过程。长期以来,通用航空在中国受低空管制、成本高、 不安全等因素的影响,发展十分缓慢,中国民用直升机机队规模一直保持低速稳定增长,截至2009年,直升机保有量仍不足200架。

2010年之后,中国民用直升机市场出现了爆发式增长,到2017年直升机保有量突破1000架,2010—2017年的年均增速高达22.9%。

中国民用直升机年保有量和交付量走势(来源:国际航空)

但与2017年底美国民用直升机保有量8989架相比,中国还存在较大差距,且百万人均保有量更是远远低于欧美发达国家,与全球平均水平4.52架/百万人也存在巨大差距。

但在此期间,中国市场的民用直升机交付量与机队规模走势基本保持一致,到2017年直升机年交付量已突破140架,2010—2020年的年均增速高达20.7%,远高于全球市场约2%的平均增速。

截至2020年底,中国民用直升机保有量达1227架,其中装备涡轴发动机的直升机机队规模为677架,而装备活塞发动机的直升机为550架,其中直升机机队最大的企业是中信海直、上海金汇通航和中国飞龙通航。

2019年中国民用直升机市场机队结构(来源:国际航空)

最大起飞重量低于1300kg的超轻型直升机是市场的主流,机队保有量为452架,占中国民用直升机 市场总量的44.9%。轻型直升机市场份额排在第二位,为36.7%,机队保有量比超轻型直升机少约80架。与之形成鲜明对比的是,中型、大型和重型直升机在中国市场份额较小,三类直升机总共占市场比重不足20%。

从近几年的数据综合来看,我国的民用直升机机队规模虽在部分年份有较大份额的增长,但整体上增长率呈现下降的趋势,2019年的增长率已降低到7.29%,为近10年新低。这主要是因为中国的民用直升机市场受通航政策的影响较大。2014年国家空管委宣布全面推进低空空域管理改革,2016年国务院发布《关于促进通用航空业发展的指导意见》,重大政策的发布都极大地促进了民用直升机市场的发展。但由于低空空域改革的缓慢,仅依靠工业作业和应急救援等市场需求无法全面带动整个民用直升机市场持续性的高速发展。前几年较为火热的“通航热,民机热”开始降温, 社会资本日趋理性,大部分的通航公司围绕能否盈利开展业务,而不再盲目的购机。

2. 亟待全面释放消费市场

私人飞行处于起步阶段。运动飞行、娱乐飞行和通勤服务等消费飞行市场在国外占据了直升机机队的绝大部分。但在我国的直升机机队组成中,用于消费类飞行的民用直升机比例较低,仅占整个机队的7%。对比美国等直升机强国,我国的私人飞行、直升机运输等消费飞行市场依然处于起步阶段,并没有形成一个完善的市场。

在空域开放程度上,我国的低空空域管制没有完全放开,事先报批的法规要求让本就体量不多的飞行爱好者望而却步。而且我国通航机场和楼顶停机坪数量等基础设施不足,“飞起来、落不下去”的尴尬 也限制了我国私人飞行的发展。

豫东南首家县级医院直升机航空医疗救援站落户河南信合医院(来源:网易新闻)

在经济发展上,虽然我国整体经济实力已跃居世界第二位,但人均GDP刚达到1万美元,人均可支配收入刚超过3万元。而入门级的超轻型直升机一般售价都在100万元以上,后期的保养维护更是需要不少的费用,当前大部分人的经济实力并不足以购入私人飞行用的直升机。

直升机通用运输在我国需差异化发展。在直升机通用运输领域, 我国与其他国家的情况存在较大不同。我国地面交通十分发达,铁路营业总里程13.2万千米, 高铁通车里程2.9万千米,高速公路14.3万千米,高铁、高速公路通车里程均居世界第一。强大的地面交通网络在一定程度上也“限制”了直升机通用运输的大规模发展。

一般用于个人飞行的直升机航程在600千米左右,120千米/时的巡航速度也仅和“绿皮火车”速度相当。这使得在国外较为流行的城市间直升机通勤在我国中东部城市的需求不明显。但在山区较多的城市间,陆运基建总成本较平原地区高得多,采用直升机运输则更为经济。但目前该领域的需求尚未开发, 未来或有较大市场空间。

3.进口直升机仍占主导地位

目前中国民用直升机市场保有量排名前十位的机型均来自罗宾逊、空客直升机、贝尔直升机、莱昂纳多、西科斯基等全球直升机制造巨头,国产直升机型号并没有进入前十位。但是国产民用直升机的发展近几年已经驶入了快车道,AC311、AC312、AC313的小、中、大产品体系已经建立,未来随着技术升级和产品更新换代,国产机型的市场份额有望扩大。

随着中美经贸易合作急剧降温,国产直升机替代进口越来越迫在眉睫。

2019年中国民用直升机市场机型保有量排序(来源:国际航空)

民用直升机具有机动灵活、自由起降的特点,能够广泛应用于多个作业领域。但考虑到使用成本和使用效率,中国市场更愿意采购多用途直升机。2017年,中国市场有308架民用直升机为多用途机型,占机队总量的30.6%。

海上石油平台运输则是直升机运输领域的传统市场,虽然自2014年中期以来石油价格的降低造成CHC和布里斯托等石油服务公司破产重组,但我国的海上石油开采需求一直稳中有升,中信海直在2019年新购2架AW139,中国通航也订购了6架最新款米-171A2来扩充近海运输机队。

紧急医疗救护(EMS)发展遇到瓶颈。紧急医疗救护领域(EMS) 近3年来在机队数量上得到了大规模的增长,截至2019年底,我国已拥有85架专门从事EMS的直升机, 机队数量超过日本,跃居亚太地区第一。但在2019年, 由于上海金汇机队扩展速度的放缓,整个国内EMS机队增速也同步放缓。

随着中国经济快速发展和高净值人群规模的不断扩大,公务飞行已经成为民用直升机的重要用途之一,主要来自于政府和企业用户。2017年用于公务飞行的直升机为290架,占机队总量的28.8%,仅次于多用途机型。

航空培训市场一直是中国通用航空的主体,占据近70%通航飞行时间。2017年中国用于航空培训的民用直升机有171架,占机队总量的17.0%。

自从汶川大地震以来,应急救援和医疗救护直升机获得了广泛关注,近几年在国家的大力支持下,航空医疗救援取得了长足发展,西藏、贵州等偏远地区均开始采购医疗救援直升机。截至2017年,中国医疗救援直升机为72架,占直升机总保有量的7.1%。

受限于直升机的持有成本,中国市场许多应用领域的专业直升机配备数量很少,包括石油、警用、测绘、短途运输、摄影、旅游等在内的其余14类应用领域直升机保有量总和仅占机队总量的16.5%。

三、未来市场前景

国家已将通航发展上升至国家战略,近年来陆续出台了诸多政策以鼓励各地政府和企业加入通航发展,例如简化审批程序、放松管制, 并加大在通航基础设施方面的投入。

随着我国民航产业“放管结合, 以放为主”改革的持续开展,政策松绑将大幅度刺激中国民用直升机的发展。受人关注的低空空域改革, 目前已在四川进行了多轮试点,浙江已进入试点阶段,而且全国首张《目视飞行图》也已发布,无论从近期政策动向还是从长远发展来看, 低空空域开放是必然趋势。由此直升机飞行培训、通航运输、个人飞行娱乐等市场的潜力将会大幅度释放,中国国内的民用直升机市场将会迎来新一轮的快速增长。

此外,无人机技术的高速发展, 原大规模使用轻型直升机进行作业的如农林喷洒、空中巡逻和电力巡线等领域,有人驾驶直升机将因成本问题而逐渐被长航时无人机所取代。

搜索救援领域方面,随着我国“海上丝绸之路”的推进,该市场的需求向救援效率提升和远海救援两个方向发展。航程更远、载重量更大、客舱空间更宽敞并且更经济的超中型直升机是未来执行搜救任务较好的选择。在机队规模上,搜索救援由于是政府采购型市场,采购经费来自国家财政,未来几年机队增长数量有限,但现役多架S-76已使用多年,将存在替换重置的可能。

在政府客户为主的森林灭火等市场,需求稳定且补贴性收入较为可观,仅在2018年,采购和补助费用高达7.8亿元。从未来的防火形势来看,国内的森林防火任务也在不断加重,直升机森林灭火市场将保持持续增长。

通过多平台数据分析,笔者对中国民用直升机市场历史发展情况进行分析研究和对未来中国通用航空发展环境变化进行研判,航空工业发展研究中心民机市场研究团队预测未来10年中国民用直升机市场仍将保持较快的发展速度。虽然中国经济增速下调会对通航市场形成一定影响,并且民用直升机机队规模基数增大将难以保持近几年超过20%的增速水平,但未来10年中国民用直升机机队规模增速仍将保持在13.8%的较高水平,到2027年机队规模预计将超过3500架。

随着中国民用直升机市场逐渐成熟,机队结构将不断优化。预计到2027年,轻型和超轻型直升机仍然在中国民用直升机市场占据主导,但是机队占比均出现一定程度下降。性价比高、运营门槛低的超轻型直升机仍然是市场最受欢迎的机型,机队数量将增长至1397架,占机队总量的38.3%。中型和大型直升机占总机队比重均有显著提升,机队规模将分别增长到678架和292架。

由于国内直升机保有量大幅增加的时间较短,因此未来10年中国市场面临更新换代的老旧直升机较少,预计将有22架民用直升机退役。

未来10年,中国市场民用直升机需求量为2668架,其中绝大部分需求都来自新增市场。新增需求为2646架,占总需求量的99.2%,替换老旧飞机需求为22架,占总需求量的0.8%。

未来6年中国市场民用直升机需求情况(包括前4年数据)(来源:国际航空)

至此,中国民用直升机市场划时代变革来临。

从图表上看,中型直升机因为需求量较大且单价明显高于轻型直升机,成为中国未来10年需求价值最大的市场,市场价值将达66.8亿美元,占据46.4%的市场价值份额。大型直升机凭借其较高的单价未来10年市场价值将达49.5亿美元,在中国民用直升机市场占据34.4%的市场价值份额。

四、深度布局

近十年来,中国军民用直升机发展取得了长足的进步,无论是军用武直-10、直-20,还是民用版AC-310、AC-352,都被世人瞩目,飞跃发展的背后,是一代航空人努力的付出。

作为直升机的心脏,发动机至关重要。中国从引进到自主设计制造,已经积累了丰富经验,并开始了直升机设计、生产的全系列布局。

2021年7月27日,由中国航发研制的我国第一型具有国际竞争力和完全自主知识产权的1000kW级民用涡轴发动机AES100双发配装直升机首飞成功,该发动机可满足5-6吨级双发直升机和3-4吨级单发直升机动力需求,标志着我国民用涡轴发动机自主研制迈出坚实一步。 目前,该发动机适航工作正稳步推进,计划2024年取得中国民航适航证。

据中国航发介绍,AES100发动机是我国第一型具有国际竞争力和完全自主知识产权的1000kW级先进民用涡轴发动机,可满足5-6吨级双发和3-4吨级单发直升机动力需求。据报道,该发动机在经济性、可靠性、维修性、安全性、售后服务等方面具有一定的市场竞争力,可满足未来双发中型直升机和单发轻型直升机对动力的需求。该型发动机寿命、耗油率等技术指标达到国际第四代涡轴发动机技术水平,配有独立的健康管理系统;目标价格与国外同等功率发动机相当,运营维护成本低,全寿命期经济性好;严格按适航要求开展研制,平均故障间隔时间超过550小时,全包线范围安全可靠。

中国航空发动机公司研制的完全自主知识产权的AES100民用涡轴发动机(来源:中航工业官网)

据此前的公开资料介绍,在气动性能方面,AES100 发动 机采用了三维叶片设计技术,优化 了叶片构型;在提高可靠性方面,AES100 发 动机的燃气涡轮和动力涡轮采用带 轴承共腔结构的涡轮间过渡段支承布局,缩短发动机轴向长度,简化 了发动机构型;在安全性方面,根据适航规章要求,AES100发动机开展了适航符合性技术研究,采取了多项安全设计措施;在环境适应方面,AES100 发动 机针对中国地域广袤,高原环境多 的特点,留有较大的设计功率裕度, 能保证在我国的广大领域使用。

首架天津生产的AC312E民用直升机正在试飞中(来源:中国航空新闻网)

我国目前可以自主设计、生产1-13吨的轻型和中型民用直升机,取得了傲娇的成绩。

AC313适合各种其负责恶劣环境下使用。该机消防吊桶可载水3吨(已获得民航局改装项目适航证),可在水深2.5米以上的水源点进行取水,以每小时160千米的速度飞往火场上空进行灭火作业,是我国森林防火的主力直升机型号,在往年的凉山山火、青岛山火等突发自然灾害中,都有AC313的身影。

国产中型直升机AC-313正在进行灭火演练(来源:中国航空新闻网)

2020年末,新的4吨级型号AC332得到“官宣”,批生产AC312E正式首飞,意味着我国国产民用直升机谱系图又增添了新的色彩。而同时,据航空工业直升机的消息,3吨级民用直升机和重型直升机也正在研发中。可以期待,未来中国的天空上,将会有更多我国自主研发制造的“旋风可爱多”携风而至,造福社会。

由于直升机结构自身的原因,在飞行过程中也有弊端,在恶劣天气(比如浓雾和山谷侧风)和缺乏地面通信导航的条件下,很容易迷失航向,导致机毁人亡。2008年5月13日,解放军某陆航团邱光华机组奉命驾驶俄制米-171军用直升机参加汶川大地震救援,在无地面引导的情况下,在浓雾中穿行,导致飞机坠毁,机组5人全部壮烈牺牲。

五、向纵深挺进

直升机作为一种普通的飞行器,有着无法比拟的优势。

直升机有许多其他飞行器难以办到或不可能办到的优势,受到广泛应用,直升机由于可以垂直起飞降落不用大面积机场主要用于观光旅游、火灾救援、海上急救、缉私缉毒、消防、商务运输、医疗救助、通信以及喷洒农药杀虫剂消灭害虫、探测资源,等国民经济的各个部门。世界直升机的队伍逐渐壮大。

1.三防性能佳。严格按照防盐雾、防湿热、防霉菌标准设计,适合在海洋气候条件和其他恶劣环境下使用。

2.空间大。客舱内有效容积23.5立方米,高1.83米,普通的中国人能在其中直立行走。装配了舒适的航空座椅和内饰,根据需要可改装成VIP公务机。

3.运载能力强。用于货物运输时,舱内最多可载货4吨,或外部吊运5吨。用于人员运输时,最多可载乘员27名,或运送15副担架和一名医务人员座椅及工作台。舱内可选装手动或电动绞车,地板上留有系留装置,可方便装卸和固定货物。

4.航程长。机内油箱满油最大航程900公里,携带三个转场油箱时,转场航程可增加到1400公里以上。

5.操纵性能优。操纵系统设计巧妙,总距及纵横向操纵联动,辅以四轴自动驾驶仪,操作负荷小,飞行品质佳。

直升机在人类的生产和生活中得到越来越多的直升飞机应用,全球市场表现出对于直升机的持续需求。尤其是新兴市场,随着经济的发展,对于直升机有着大数量、高增长的需求。世界上43%的直升机服役年龄在25年以上,更新换代的需要进一步增加了对于直升机生产的诉求。据智研数据研究中心统计对2011到2020年的全球直升机市场做出预测,10年间将需要交付至少16970架直升机,总价值1400亿美元。其中民用直升机10900架,价值340亿美元。

目前国产民用直升机市场占有率只有4%,完全被国外直升机垄断了,近年随着国产直升机跳跃性的技术突破,通航领域开放就水到渠成,进口替代市场潜力巨大,民用直升机将引来爆发性增长。

不像战斗机放在机库保养备战,通用直升机如Z-20,可以军民两用,救灾救护,人员和战备运输,军事演练等,使用率远高于其它航空机型。

在过去10年中,中国民用直升机市场增速平均为8%。未来10年,中国民用直升机市场将是全球增速最快的。预计未来中国市场对10吨至16吨级的民用直升机需求还将不断增长。

中国应急救援直升机市场需求潜力巨大(来源:新华社 制图:李栋)

未来中国民用直升机市场的结构将保持不变,货运直升机、客运直升机和商务直升机仍将是需求最大的类型,而医疗和消防类直升机的需求会有所提高。此外,海上搜救直升机的市场份额也会有所扩大。

中国的直升机已经出口。2010年1月3日,我国向肯尼亚交付一批直9直升机,并承担肯尼亚飞行员培训任务。3月18日,大型民用直升机AC313在首飞仪式现场就已经获得5架国内订单,次日有主要来自东南亚、西亚、非洲和南美州的客户订购32架。

我国直升机产业有50余年的发展史,目前拥有30多个型号的产品,形成了从1吨级到13吨级较为完整的产品系列。中航工业自主研制或者合作研制的1吨级AC310民用直升机、2吨级AC301A民用直升机、6吨级AC352民用直升机、13吨级AC313民用直升机,构成了轻、中、大和重型直升机系列化发展的新产品谱系,呈现出“一机多型、系列发展”的基本态势,通过多个型号研制和国际合作的锻炼,已逐步走向系列化和产业化的发展之路。

目前,中国航空工业集团正积极构建以天津为核心,哈尔滨、景德镇、保定四地优势互补、协调发展的全新产业格局。按照中航工业直升机产业发展规划,从2010至2015年,中国将重点发展AC352民用直升机,完成1吨超轻型AC310民用直升机研制,对直8、直9、直11加以改进。

航空专家表示,与世界发达国家相比,我们在一些关键技术上还存在着明显差距。今后我们应加快研究旋翼系统技术、发动机和传动装置技术,在直升机总体布局、优化设计、气动性、可靠性、舒适性等方面有待进一步提高。

展望中国民用直升机市场的未来,前景广阔,从自用到“出海”,必将影响全球市场,在蔚蓝的天空绘制壮丽的画卷。

附:中国民用直升机相关概念股包括哈飞股份、中航电子、威海广泰、海特高新、中信海直、航空动力、四创电子、东方航空等。

(本文数据来自Wind资讯、中国通航官网、中航工业官网、新浪财经、国际航空等)

(本文图片已标明出处,如有侵权,请联系作者删除)

(来源:资鲸网 作者:世纪浪人)返回搜狐,查看更多



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